Устройство для акустического каротажа Советский патент 1980 года по МПК G01V1/52 

Изобретение относится к геофизиче кой аппаратуре, предназначено для исследования необсаженных и обсаженных скважин и может быть использо ана как самостоятельно, так и в комплексе с другой Каротажной аппаратурой, преимушественно в сверхг тубоких .скважинах. Известно устройство для акустического каротажа II, состоящее из скважинного зонда, содержащего излуч тель,-приемник, генератор импульсов и усилитель наземной аппаратуры, содержащей генератор опорных импульсов, блок питания и блок регистрации. Недостатком этого устройства является плохая синхронизация скважинного генератора импульсов с наземным генератором опорных импульсов. Известно также устройство 2 для акустического каротажа, содержащее зонд, состоящий из излучателей, приемника, усилителя и разделительного фильтра и соединенный через каротажный кабель с наземной аппаратурой, содержащий блок питания, разделительный фильтр, формирователь синх роимпульсов, генератор опорных импул сов и блок регистрации. Недостатком этого устройства является отсутствие синхронизации генератора опорных импул.ьсов со скважинным генератором при работе с одножильным кабелем. Целью Изобретения является обеспечение синхронизации запуска излучателей зонда с генератором опорных импульсов по одножильному кабелю. Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве зонд снабжен управляемым по частоте генератором запускающих импульсов, а в наземную панель введен блок автоматической подстройки частоты и фазы, причем выход управляемого генератора через усилитель, фильтры, кабель и блок формирования импульсов соединен с входом блока автоматической подстройки частоты и фазы, второй вход которого соединен с генератором опорных импульсов, а выход подключен к блоку питания. При этом блок автоматической подстройки частоты и- фазы выполнен в виде зарядно-разрядной емкости, соединенной с одной стороны с выходами формирователя синхроимпульсов и генератора опорных импульсов через зарядно-разрядный каскад, а с другой через интегрирующую цепь и усилитель постоянного тока с управляющим входом блока питания. На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из скв-ажиннрг зонда, включающего в себя излучател 1 и 2, управляемый по частоте генератор 3 запускающих импульсов, усилитель 4 с приемником 5 и разделите НИИ фильтр б, соединенный одножильным бронированным кабелем 7 с назем ной аппаратурой, включаюшей в себя разделительный фильтр 8, формирователь . 9 синхроимпульсов,блок 10 ав томатической частоты и фазы, гене.-ратор 11 опоруых импульсов, управляемый блок 12 питания и блок 13 регистрации параметров. Блок автоматической частоты и фа зы состоит из зарядного каскада Т., R , разрядного каскада Т Rj, зарядио-разрядкой емкости С , интегрируюшей цепи RjR CjCj и усилите ля постоянного тока (УПТ). Устройство работает следующим об разом.. При включении устройства постоян ное напряйсение с наземного блока 12 питания, через фильтр Ь, кабель 7 и фильтр б поступает на питающую шину скважинного зонда. Генератор 3 начи.нает генерировать импульсы прои вольной частоты. Эти импульсы посту пают на запуск излучателей и одновременно через усилитель 4, фильтр 6, кабель 7f фильтр 8 и формирователь 9 на вход блока 10, а на второ вход блока 10 поступают опорные импульсы с генератора 11, Емкость заряжается через транзисто и резистор RJ до напряжения ис точника питания синхроимпульсами и перезаряжается до нулевого потенциала через транзистор Tj, и резистор Eg. импульсами с генератора опор .ной частоты. В промежутках между импуль-с ами емкость стремится перёзарядиться по .экспоненциальному закону до напряжения Е/2 через интегрирующую .цепь RaR/jCjCa и входное со противление УПЗ. Если частота синхроимпульсов будет больше частоты опорных импульсов, .го средняя составляющая напряжения на емкости-С и, соот-. вететвенно, на входе УПТ будет боль ше..Усиленное напряжение рассогласования поступит на блок 12 питания его выходное напряжение уменьшиться а следовательно, уменьшится и частота генератора 3 запускающих импульсов до частоты, равной частоте генератора 11. При сравнении частот происходит захват фаз со сдвигом приблизительно на , т.е. так, чтобы положительная огибающая напряжения по емкости Cj была равна отрицательной огибающей. J5o6oe изменение частоты генератора 3 вызывает рассогласование фаз, а следовательно и изменение средней составляющей на емкости Gi и входе УПТ. Усиленное .напряжение рассогласования изменит выходное напряжение блока 12. Таким образом, предлагаемая система представляет собой саморегулирующее устройство с отрицательной обратной связью. Формула изобретения 1.Устройство для акустического каротажа, содержащее зонд, состоящий из излучателей, приемника, усилителя и разделительного фильтра и соединенный через каротажный кабель с наземной аппаратурой, содержащей блок питания, разделительный фильтр, формирователь синхроимпульсов, генератор опорных импульсов и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью обеспечения синхронизации запуска излучателей зонда с генератором опорных импульсов по одножильному кабелю, зонд снабжен управляемым по частоте генератором запускающих импульсов, а в наземную аппаратуру введен блок автоматической подстройки частоты и фазы, причем выход управляемого генератора через усилитель, фильтры, кабель и блок формирования импульсов, соединен со входом блока автоматической подстройки частоты и фазы, второй вход которого соединен с генератором опорных импульсов, а выход подключен -к блоку питания. 2. Устройство, по п. 1, о т л и ч аю- щ е е с я тем, что блок автоматической подстройки частоты и фазы выполнен в виде зарядно-разрядной емкости, соединенной с одной стороны с выходами формирователя синхроимпульсов и генератора опорных импульсов, а с другой - с управляющим входом блока питания . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Справочник геофизика, т. 2, Тостоптехиздат , 1961, с. 294. 2.ДаХнов Г.В. и др. Лаборатория акустического каротажа типа ЛАК-1, Прикладная геофизика, вып, 43 Недра, М., 1965,0.163-165 (прототип).

V

8х«

4 И

.